KR20210033807A - Radiation sheet and radiation system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방열시트 및 이를 포함한 방열 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트폰 PCB(printed circuit board)의 방열부에 구비되는 방열시트 및 이를 포함한 방열 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a heat dissipation sheet and a heat dissipation system including the same, and more particularly, to a heat dissipation sheet provided in a heat dissipation part of a smartphone printed circuit board (PCB) and a heat dissipation system including the same.
스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 전자기기에는 두께가 얇고, 열전도도가 우수한 방열시트가 적용된다. In electronic devices such as smartphones and tablet PCs, a heat dissipation sheet having a thin thickness and excellent thermal conductivity is applied.
예를 들어, 방열시트는 도 1과 같이 스마트폰 PCB의 방열부에 적용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 종래 방열부는 발열원(예: AP, Modem 등)(1)과 EMI 차폐 시트(3) 사이, 그리고 EMI 차폐 시트(3)와 히트 싱크(4) 사이에 방열시트(2)가 구비되며, 이러한 구조에 의해 발열원(1)에서 발생한 열은 최종적으로 히트 싱크(4)로 전달되어 For example, the heat dissipation sheet may be applied to the heat dissipation part of the smartphone PCB as shown in FIG. 1. Referring to FIG. 1, the conventional heat dissipation unit is a heat dissipation sheet (2) between a heat source (eg, AP, Modem, etc.) (1) and an EMI shielding sheet (3), and between an EMI shielding sheet (3) and a heat sink (4). Is provided, and the heat generated from the heat source 1 is finally transferred to the heat sink 4 by this structure.
한편, 종래 방열부를 구성하는 방열시트(2)로는 고분자 레진(2a)에 무기 필러(2b)가 혼합된 형태(제1형태, 도 1(a)) 또는 고분자 레진(2a)에 무기 필러 (2b)와 탄소 섬유(2c)가 혼합된 형태(제2형태, 도 1(b))가 일반적이다.Meanwhile, as the
제1형태의 경우, 두께 구현이 자유로운 장점이 있으나, 열전도도는 최대 5W/m·K 정도로 제한되어 방열 성능을 구현하는데 한계가 있는 반면, 제2형태의 경우, 제1형태 대비 열전도 성능은 우수하나, 공정 측면(탄소 섬유 수직 배향 후 커팅 공정 진행)에서 0.5mm 이하의 두께를 구현하기 어려워, 스마트폰 등과 같이 얇은 두께가 필수적인 제품에 사용하기 어려운 단점이 있다. In the case of the first form, there is an advantage in that the thickness is freely realized, but the thermal conductivity is limited to about 5W/m·K, so there is a limit in realizing the heat dissipation performance, whereas in the second form, the heat conduction performance is superior to the first form. However, it is difficult to implement a thickness of 0.5 mm or less in terms of the process (the cutting process proceeds after the vertical alignment of carbon fibers), and thus it is difficult to use it in products where thin thickness is essential, such as a smartphone.
본 발명은 기공(pore) 내 무기 필러가 충진된 금속 방열층을 포함하는 방열시트 및 이를 포함한 방열 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a heat dissipation sheet including a metal heat dissipation layer filled with an inorganic filler in pores, and a heat dissipation system including the same.
본 발명의 실시예에 따른 방열시트는 기공이 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된 금속 박막층; 및 적어도 상기 금속 박막층의 일면에 형성되는 고분자 레진층을 포함하며, 상기 기공 및 상기 고분자 레진층은 내부에 무기 필러를 포함하는 것을 특징으로 한다. The heat dissipation sheet according to an embodiment of the present invention includes a metal thin film layer having regular or irregular pores; And a polymer resin layer formed on at least one surface of the metal thin film layer, wherein the pores and the polymer resin layer include an inorganic filler therein.
본 실시예에 있어서, 상기 고분자 레진층의 두께는 상기 금속 박막층 두께의 25% 내지 100%인 것을 특징으로 한다. In this embodiment, the thickness of the polymer resin layer is characterized in that 25% to 100% of the thickness of the metal thin film layer.
본 실시예에 있어서, 상기 금속 박막층은 20% 이상 80% 이하의 기공도를 갖는 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the metal thin film layer is characterized in that it has a porosity of 20% or more and 80% or less.
본 실시예에 있어서, 상기 기공의 크기는 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것을 특징으로 한다. In this embodiment, the size of the pores is characterized in that 50㎛ or more and 500㎛ or less.
본 실시예에 있어서, 상기 무기 필러는 Al2O3, Al, ZnO 및 다이아몬드 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 형성된 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the inorganic filler is characterized in that it is formed of any one material selected from Al 2 O 3, Al, ZnO and diamond.
본 실시예에 있어서, 상기 무기 필러의 크기는, 0.2㎛ 이상 20㎛ 이하인 것을 특징으로 한다. In this embodiment, the size of the inorganic filler is characterized in that the size of 0.2㎛ 20㎛ or less.
본 실시예에 있어서, 상기 고분자 레진층은, 실리콘계 레진, 아크릴계 레진, 탄화수소계 레진, 에폭시계 레진 및 상변화 물질 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성된 것을 특징으로 한다. In the present embodiment, the polymer resin layer is characterized in that it is formed of at least one material selected from a silicone resin, an acrylic resin, a hydrocarbon resin, an epoxy resin, and a phase change material.
본 실시예에 있어서, 상기 고분자 레진층 내부에 포함된 상기 무기 필러의 함량은 50wt% 이상인 것을 특징으로 한다. In this embodiment, the content of the inorganic filler contained in the polymer resin layer is 50wt% or more.
본 실시예에 있어서, 상기 금속 박막층은, Cu, Ni, 및 Cu/Ni 합금 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 형성된 것을 특징으로 한다. In this embodiment, the metal thin film layer is characterized in that it is formed of any one material selected from Cu, Ni, and Cu/Ni alloy.
본 발명의 실시예에 따른 방열 시스템은 열을 발생시키는 발열원; 상기 발열원 상에 배치되는 전술한 방열시트; 및 상기 방열시트 상에 배치되는 히트 싱크를 포함하는 것을 특징으로 한다. A heat dissipation system according to an embodiment of the present invention includes a heating source for generating heat; The heat dissipation sheet disposed on the heating source; And a heat sink disposed on the heat dissipation sheet.
본 발명의 실시예에 따른 방열시트는 얇은 두께로 구현 가능하여 제품 두께에 민감한 전자 제품(예: 스마트폰 등)에 제한 없이 적용할 수 있으며, 방열 성능이 우수하여 발열원 및 제품의 온도를 효과적으로 낮출 수 있는 효과가 있다.The heat dissipation sheet according to the embodiment of the present invention can be implemented with a thin thickness, so it can be applied without limitation to electronic products (e.g., smartphones, etc.) sensitive to product thickness, and has excellent heat dissipation performance to effectively lower the temperature of a heat source and product. There is an effect that can be.
또한, 방열 성능과 함께 EMI 차폐 성능을 가지므로 종래 방열 시스템의 구조를 단순화(방열시트와 차폐시트의 일체화)시킬 수 있는 바, 제품에 내장되는 부품의 설계 자유도를 향상시키고, 생산 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, since it has EMI shielding performance as well as heat dissipation performance, it is possible to simplify the structure of the conventional heat dissipation system (integration of the heat dissipation sheet and the shielding sheet), thereby improving the design freedom of components embedded in the product and reducing production costs. There is an effect that can be.
도 1은 종래 스마트폰 PCB 방열부 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열시트((a): 불규칙적인 기공, (b): 규칙적인 기공)를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속 박막층의 고배율 투과전자현미경 (TEM) 사진이다.
도 4는 기공도에 따른 방열시트의 열저항을 나타낸 그래프이다.
도 5는 무기 필러/고분자 레진의 열전도도에 따른 방열시트의 열저항을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방열시트 제조방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 다른 방열시트를 포함하는 방열 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a conventional smart phone PCB heat dissipation unit.
2 is a view showing a heat dissipation sheet ((a): irregular pores, (b): regular pores) according to an embodiment of the present invention.
3 is a high magnification transmission electron microscope (TEM) photograph of a metal thin film layer according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the thermal resistance of the heat dissipating sheet according to the porosity.
5 is a graph showing the thermal resistance of the heat dissipating sheet according to the thermal conductivity of the inorganic filler/polymer resin.
6 is a flow chart of a method of manufacturing a heat dissipation sheet according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing the structure of a heat dissipation system including a heat dissipation sheet according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 “모듈” 및 “부”는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 “상(on)”에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있는 것으로 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. The suffixes “module” and “unit” for the constituent elements used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not themselves have a distinct meaning or role from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the present specification is not to be construed as being limited by the accompanying drawings. Also, when an element such as a layer, region, or substrate is referred to as being “on” another component, it can be understood that it may exist directly on the other element, or intermediate elements may exist between them. There will be.
본 발명은 전자기기, 특히, 스마트폰에 적용될 수 있는 방열시트(100) 및 이를 포함한 방열 시스템(1000)에 관한 것이다.The present invention relates to a
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열시트((a): 불규칙적인 기공, (b): 규칙적인 기공)를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속 박막층의 고배율 투과전자현미경 (TEM) 사진이다.2 is a view showing a heat dissipation sheet ((a): irregular pores, (b): regular pores) according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a high magnification transmission electron of a metal thin film layer according to an embodiment of the present invention. This is a microscopic (TEM) picture.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방열시트(100)는 기공(111)이 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된 금속 박막층(110)과, 금속 박막층 (110)의 적어도 일면에 고분자 레진층(120)을 포함하여 이루어질 수 있다. First, referring to FIG. 2, the
금속 박막층(110)은 발열원으로부터 직접 전달된 열 또는 고분자 레진층 (120)을 통해 간접적으로 전달된 열을 흡수, 저장 및 외부로 방출할 수 있으며, 이를 위해 열전도성이 높은 금속으로 형성될 수 있다. 금속 박막층(110)은 구리(이하, 동박)(Cu), 니켈(Ni) 및 구리/니켈 합금(Cu/Ni alloy) 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 형성될 수 있으며, 이외에도 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn) 등과 같은 순수 금속 물질 또는 이들의 합금으로 형성되는 것도 가능하다. 바람직하게는, 금속 박막층(110)은 동박 시트일 수 있다. 이하에서, 금속 박막층 (110)은 동박 시트인 것으로 가정한다.The metal
금속 박막층(110), 즉, 동박 시트는 30 내지 300㎛의 두께(d1)로 형성될 수 있다. 금속 박막층(110)은 이와 같은 두께(d1) 범위를 가짐으로써 요구하는 수평 열전도율 및 수직 열전도율을 확보할 수 있다. The metal
금속 박막층(110), 즉, 동박 시트는 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된 기공(111)을 포함할 수 있다. 다공성의 동박 시트는 압축률을 향상시켜 동박 시트의 열저항을 개선할 수 있으며, 얇은 두께로도 높은 열전도도를 구현할 수 있다. The metal
한편, 규칙적인 기공이 형성된 금속 박막층(110)은 공정이 간단하여 비용 절감 측면에서 장점이 있고, 불규칙적인 기공이 형성된 금속 박막층(110)은 시트의 유연성 및 전자파(EMI) 차폐 성능이 우수한 효과가 있다. On the other hand, the metal
금속 박막층(110), 즉, 동박 시트의 열저항성은 기공도에 따라 달라질 수 있다. 금속 박막층(110)은 20% 이상 80% 이하의 기공도를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 40% 이상 60% 이하의 기공도를 가질 수 있다. The metal
도 4는 기공도에 따른 방열시트의 열저항을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the thermal resistance of the heat dissipating sheet according to the porosity.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방열시트(다공성 동박 시트 + 무기 필러/고분자 레진)(100)는 다공성 동박 시트(금속 박막층(110))의 기공도가 50%일 때, 열저항이 0.05K-in2/W 미만으로 가장 낮게 나타남을 확인할 수 있다. 또한, 기공도가 20% 이상 80% 이하의 범위에서는 다공성 동박 시트(금속 박막층 (110))의 열저항은 0.25K-in2/W 이하로 종래 무기 필러/고분자 레진의 열저항 (0.60K-in2/W) 보다 개선되었음을 확인할 수 있다.Referring to Figure 4, the heat dissipation sheet (porous copper foil sheet + inorganic filler / polymer resin) 100 according to an embodiment of the present invention, when the porosity of the porous copper foil sheet (metal thin film layer 110) is 50%, heat It can be seen that the resistance is the lowest as less than 0.05K-in2/W. In addition, when the porosity is in the range of 20% or more and 80% or less, the heat resistance of the porous copper foil sheet (metal thin film layer 110) is 0.25K-in2/W or less, and that of the conventional inorganic filler/polymer resin (0.60K-in2). /W).
금속 박막층(110)에 형성된 기공(111)의 크기는 50㎛ 이상 500㎛ 이하일 수 있으며, 바람직하게는, 100㎛ 이상 200㎛ 이하일 수 있다. 기공(111)의 크기가 50㎛ 이하인 경우, 기공(111) 내 무기 필러(130)를 채우는데 한계가 있고, 기공(111) 크기가 200㎛ 이상인 경우, 금속 박막층(110)의 비율이 줄어들어 열전도도의 향상 효과가 오히려 저하될 수 있다. The size of the
금속 박막층(110)은 열전도성을 증가시키기 위해, 기공(111) 내부에 열전도성 입자, 예를 들어, 무기 필러(130)를 포함할 수 있다. 무기 필러(130)는 알루미나(Al2O3), 알루미늄(Al), 산화아연(ZnO) 및 다이아몬드 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 즉, 무기 필러(130)는 전술한 물질들을 단독으로 사용하여 형성되거나 혼합하여 형성된 것일 수 있다. The metal
무기 필러(130)는 기공(111) 내부를 채우기 위해 0.2㎛ 이상 20㎛ 이하의 크기로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하의 크기로 형성될 수 있다. 무기 필러(130)의 크기가 0.2㎛ 미만인 경우에는 분산 성능이 열위하고, 20㎛를 초과하는 경우에는 기공(111) 대비 상대적으로 2차 입자 크기(분산 용액 내 실제 입자 크기)가 커서 기공(111)을 채우기 어려운 단점이 있다. The
한편, 금속 박막층(110)에 포함된 기공(111) 내 충진을 위해서는 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하의 크기가 가장 적합하며, 충분한 충진을 위해 큰 크기의 무기 필러(130)와 작은 크기의 무기 필러(130)를 혼합하여 사용할 수도 있다. Meanwhile, for filling the
또한, 무기 필러(130)는 기공(111)과 함께 후술할 고분자 레진층(120)의 내부에도 채워질 수 있다. In addition, the
고분자 레진층(120)은 방열시트(100)에 유연성을 부여하면서 금속 박막층 (110)을 고정하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 고분자 레진층(120)은 점착층의 기능을 수행할 수 있다. The
고분자 레진층(120)은 내부에 무기 필러(130)를 포함하며, 고분자 레진 슬러리로 코팅되어 형성된 층일 수 있다. 고분자 레진층(120)은 금속 박막층(110) 두께(d1)의 25% 내지 100%의 두께(d2)로 코팅될 수 있다. 이와 같이, 각 층의 두께를 조절함으로써 방열시트(100)는 45㎛ 이상 900㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 한편, 금속 박막층(110)의 양면에 고분자 레진층(120)이 형성되는 경우, 각각의 고분자 레진층(120)은 서로 다른 두께로 형성될 수도 있다. The
고분자 레진층(120)은 실리콘계 레진, 아크릴계 레진, 탄화수소계 레진, 에폭시계 레진 및 상변화 물질 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다. 여기서, 상변화 물질은 50℃ 전후에서 흐르는 성질을 갖는 물질로서, 예를 들어, 파라핀 왁스계 레진일 수 있다. 특히, 고분자 레진층(120)이 상변화 물질로 형성된 경우, 기공(111) 내로 고분자 레진이 충분히 흐르게 되어 제조 과정에서 금속 박막층 (110) 내부에 기포 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다. The
아래 표 1은 무기 필러(130)의 사용 여부에 따른 고분자 레진층(120)의 열전도도를 나타낸 것이다. 본 실험에서는 무기 필러(130)로서 알루미나 (Al2O3)를 사용하였다. Table 1 below shows the thermal conductivity of the
표 1을 참조하면, 고분자 레진층(120)이 무기 필러(130)를 포함하는 경우 고분자 레진층(120)의 열전도 성능이 향상됨을 확인할 수 있다. Referring to Table 1, when the
아래 표 2는 고분자 레진층(120)을 형성하는 고분자 레진의 종류에 따른 열전도도를 나타낸 것이다. 본 실험에서는 무기 필러(130)로서 알루미늄을 사용하였고, 상변화 물질로는 파라핀 왁스계 레진을 사용하였다. Table 2 below shows the thermal conductivity according to the type of polymer resin forming the
표 2를 참조하면, 고분자 레진층(120)이 상변화 물질로 형성된 경우, 실리콘 레진으로 형성되는 경우보다 열전도도가 약 2배 이상 증가함을 확인할 수 있다. Referring to Table 2, it can be seen that when the
한편, 고분자 레진층(120)이 충분한 열전도성을 갖도록 하기 위하여, 고분자 레진층(120) 내부에 포함된 무기 필러(130)의 함량은 50wt% 이상, 바람직하게는, 70wt% 이상일 수 있다. Meanwhile, in order for the
도 5는 무기 필러/고분자 레진의 열전도도에 따른 방열시트의 열저항을 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing the thermal resistance of the heat dissipating sheet according to the thermal conductivity of the inorganic filler/polymer resin.
도 5를 참조하면, 무기 필러/고분자 레진의 열전도도가 높을수록 방열 시트(100) 전체 열저항은 감소하는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 무기 필러/고분자 레진의 열전도도는 최소 2W/m·K이어야 하며, 이 때, 고분자 레진층 (120)에는 적어도 50wt% 이상의 무기 필러(130)가 반드시 포함되어야 한다. 한편, 도 5에 따르면, 무기 필러/고분자 레진의 열전도도가 3W/m·K일 때, 방열시트 (100)의 열저항은 0.03K-in2/W 수준임을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that as the thermal conductivity of the inorganic filler/polymer resin increases, the total thermal resistance of the
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 방열시트(100)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방열시트 제조방법의 순서도이다. 6 is a flow chart of a method of manufacturing a heat dissipation sheet according to an embodiment of the present invention.
먼저, 기공이 형성된 금속 박막층(110)을 준비하는 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어, 금속 박막층(1110)은 다공성 동박일 수 있다. 다공성 동박은 기공(111)이 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된 것일 수 있다. 다공성 동박의 기공도는 20% 이상 80% 이하일 수 있고, 기공(111)의 크기는 50㎛ 이상 500㎛ 이하일 수 있다. 한편, 기공(111)은 폴리머폼 도금법 및 분말 소성법 등의 방식에 의해 형성될 수 있다. First, a step of preparing the metal
다음으로, 다공성 동박의 표면을 압연하는 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어, 다공성 동박의 표면을 압연하기 위해 롤 프레스(roll press)가 사용될 수 있으며, 다공성 동박은 롤(roll) 사이를 통과하면서 수십 내지 수백 ㎛ 두께의 다공성 동박 시트로 형성될 수 있다. Next, a step of rolling the surface of the porous copper foil may be performed. For example, a roll press may be used to roll the surface of the porous copper foil, and the porous copper foil may be formed into a sheet of porous copper foil having a thickness of tens to hundreds of μm while passing between rolls.
또한, 기공(111)에 의한 표면 거칠기를 개선하기 위해, 압연 공정 이후 형성된 다공성 동박 시트의 표면을 롤(roll)로 압축시키는 단계가 더 수행될 수 있다. In addition, in order to improve the surface roughness due to the
다음으로, 다공성 동박 시트의 적어도 일면에 대하여 무기 필러(130)를 포함하는 고분자 레진층(120)을 코팅하는 단계가 수행될 수 있으며, 이로써 방열시트(100) 구조를 갖출 수 있다. Next, a step of coating the
고분자 레진층(120)은 실리콘계 레진, 아크릴계 레진, 탄화수소계 레진, 에폭시계 레진 및 상변화 물질 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성된 것일 수 있다. 또한, 고분자 레진층(120)은 무기 필러(130)가 50wt% 이상 포함된 슬러리 형태일 수 있으며, 무기 필러(130)는 0.2㎛ 이상 20㎛ 이하의 크기를 가질 수 있다. 한편, 코팅 단계에서 무기 필러(130)의 일부는 다공성 동박 시트의 기공(111) 내부로 침강할 수 있다. The
다음으로, 고분자 레진을 경화시키거나 솔벤트(solvent)를 제거하기 위한 열처리 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어, 열처리 단계는 150℃, 에어(air) 분위기에서 1시간 이내의 시간 동안 진행될 수 있다. Next, a heat treatment step for curing the polymer resin or removing a solvent may be performed. For example, the heat treatment step may be performed for a period of less than 1 hour in an air atmosphere at 150°C.
이후, 제조 과정에서 고분자 레진층(120)에 형성된 기포들을 탈포시키기 위한 단계가 수행될 수 있다. 특히, 고분자 레진층(120)이 실리콘계 레진과 같은 경화성 레진으로 형성되는 경우에는 반드시 탈포 과정을 거쳐야 한다. 탈포 방식으로는 진공 탈포, 가압 탈포 등이 있으며, 특정 방식으로 제한하지 않는다. Thereafter, in the manufacturing process, a step of degassing the air bubbles formed in the
한편, 고분자 레진층(120)이 상변화 물질로 형성된 경우, 고분자 레진층 (120) 및 금속 박막층(110)의 습윤성(wetting)이 증가하여 고분자 레진층(120)을 코팅시키는 과정에서 금속 박막층(110) 내부에 기포의 발생이 억제될 수 있다. On the other hand, when the
도 7은 본 발명의 실시예에 다른 방열시트를 포함하는 방열 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.7 is a diagram showing the structure of a heat dissipation system including a heat dissipation sheet according to an embodiment of the present invention.
도 7의 방열 시스템은 스마트폰 PCB의 방열부에 적용되는 방열 시스템일 수 있다. 도 7에 따르면, 방열 시스템(1000)은 발열원(200), 본 발명의 실시예에 따른 방열시트(100) 및 히트 싱크(400)를 포함할 수 있으며, 전자기 차폐 시트 (300)를 선택적으로 포함할 수 있다. 각각의 구성들은 고분자 레진층(120) 또는 별도의 점착제층(미도시)를 통해 서로 접합될 수 있다. The heat dissipation system of FIG. 7 may be a heat dissipation system applied to a heat dissipation part of a smartphone PCB. According to FIG. 7, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 방열시트(100)는 전자기 차폐 시트 (300)의 기능을 함께 수행할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에 따른 방열 시스템 (1000)은 전자기 차폐 시트(300)를 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 후자의 경우, 방열시트(100)는 기공(111)이 불규칙하게 형성된 금속 박막층(110)을 포함할 수 있다.On the other hand, since the
방열 시스템(1000)의 구조를 살펴보면, 방열시트(100)는 발열원(200)과 맞닿도록 부착됨으로써 발열원(200) 및 스마트폰의 전체 온도를 낮출 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 방열시트(100)는 열전도도가 우수하여 온도를 효율적으로 낮출 수 있는 효과가 있다. Looking at the structure of the
또한, 본 발명에 따른 방열시트(100)는 압축률이 우수한 다공성 구조로서, PCB 방열부에 적용되는 부품 간 두께 공차를 줄일 수 있으며, 전자기 차폐 시트 (300)와 일체화되어 구비될 수 있는 바, 설계 자유도가 향상되고, 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. In addition, the
전술한 본 발명은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.The above-described present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, and the embodiments may be configured by selectively combining all or part of each of the embodiments so that various modifications may be made.
100: 방열시트
110: 금속 박막층
111: 기공
120: 고분자 레진층
130: 무기 필러100: heat dissipation sheet
110: metal thin film layer
111: Qigong
120: polymer resin layer
130: inorganic filler
Claims (10)
적어도 상기 금속 박막층의 일면에 형성되는 고분자 레진층을 포함하며,
상기 기공 및 상기 고분자 레진층은, 내부에 무기 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방열시트.A metal thin film layer having regular or irregular pores; And
It includes a polymer resin layer formed on at least one surface of the metal thin film layer,
The pores and the polymer resin layer, characterized in that it comprises an inorganic filler therein, the heat dissipation sheet.
상기 고분자 레진층의 두께는, 상기 금속 박막층 두께의 25% 내지 100%인 것을 특징으로 하는, 방열시트. The method of claim 1,
The thickness of the polymer resin layer, characterized in that 25% to 100% of the thickness of the metal thin film layer, heat dissipation sheet.
상기 금속 박막층은, 20% 이상 80% 이하의 기공도를 갖는 것을 특징으로 하는, 방열시트. The method of claim 1,
The metal thin film layer, characterized in that it has a porosity of 20% or more and 80% or less, a heat dissipation sheet.
상기 기공의 크기는, 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 방열시트. The method of claim 1,
The size of the pores, characterized in that the heat dissipation sheet is 50㎛ or more and 500㎛ or less.
상기 무기 필러는, Al2O3, Al, ZnO 및 다이아몬드 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 형성된 것을 특징으로 하는, 방열시트. The method of claim 1,
The inorganic filler, characterized in that formed of any one material selected from Al 2 O 3 , Al, ZnO and diamond, the heat dissipation sheet.
상기 무기 필러의 크기는, 0.2㎛ 이상 20㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 방열시트. The method of claim 1,
The size of the inorganic filler, characterized in that not more than 0.2㎛ 20㎛, heat dissipation sheet.
상기 고분자 레진층은, 실리콘계 레진, 아크릴계 레진, 탄화수소계 레진, 에폭시계 레진 및 상변화 물질 중에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성된 것을 특징으로 하는, 방열시트. The method of claim 1,
The polymer resin layer, characterized in that formed of at least one material selected from a silicone-based resin, an acrylic resin, a hydrocarbon-based resin, an epoxy-based resin, and a phase change material.
상기 고분자 레진층 내부에 포함된 상기 무기 필러의 함량은 50wt% 이상인 것을 특징으로 하는, 방열시트.The method of claim 1,
The heat dissipation sheet, characterized in that the content of the inorganic filler contained in the polymer resin layer is 50wt% or more.
상기 금속 박막층은, Cu, Ni 및 Cu/Ni 합금 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 형성된 것을 특징으로 하는, 방열시트. The method of claim 1,
The metal thin film layer, characterized in that formed of any one material selected from Cu, Ni, and Cu/Ni alloy, the heat dissipation sheet.
상기 발열원 상에 배치되는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방열시트; 및
상기 방열시트 상에 배치되는 히트 싱크를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방열 시스템. A heating source that generates heat;
The heat dissipation sheet according to any one of claims 1 to 8 disposed on the heating source; And
A heat dissipation system comprising a heat sink disposed on the heat dissipation sheet.
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|---|---|---|---|---|
| KR102448737B1 (en) | 2022-06-29 | 2022-09-30 | (주)테라시스 | Thermal conduction sheet and manufacturing method thereof |
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